[发明专利]圆筒式与扁平式混合结构的直线电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线电机,尤其是一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机。 

背景技术

圆筒式直线感应电机最突出的优点是结构简单，成本低，但是直线感应电机推力密度低、效率低，而且无论初极与次极都存在较大的铜耗。应用于无绳垂直提升装置时，电机所需要的功率非常大，电磁负荷高，如果采用长初极分段通电技术，动子为复合次极，优点是质量轻、结构简单，缺点是在运行时会产生较大的发热量，变形严重，因此不适合高推力密度的应用；如果采用长次极的结构，类似于直线电机地铁的形式，则运动体为短初极，为了连续运行，此时动子质量很重，因此也不适用。综上所述，因此无论采用长初极，还是长次极，都不适用于大吨位垂直提升装置。

永磁直线电机推力密度比感应直线电机要高。为了实现动子轻量化且无需电源时，可以采用动磁式的结构，其电枢分段固定在井道，运行时采用分段供电的技术；永磁体为动子，与提升平台安装在一起，这样动子无需电源，结构非常简单，且基本没有损耗。由于各段电枢属于短时工作，因此电机的电负荷取值可以高于常规电机，推力密度高于连续运行的电机，因此同样推力要求下也减少了电机的体积，因此有铁芯长电枢永磁直线电机适用于大吨位垂直提升装置。但是需要在整个行程铺设初极绕组，系统成本较高，随着提升行程的增加，其成本愈加明显。

基于以上两种直线电机的优势，提出了一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机。圆筒式直线电机主要负责提升扁平式直线电机的初极绕组，扁平式直线电机为提升平台提供推力。通过二者的交叉循环运行以及与制动器的配合，可以完成提升平台的提升。这种混合结构的直线电机可以大大减小铺设初极绕组的数量，系统成本降低。随着提升高度的增加，这种结构的直线电机优势愈加明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机，该直线电机可以大大减少铺设初极绕组数量，减小系统成本。随着提升高度的递增，其优势愈加明显。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机，包括用于提升扁平式初极绕组的圆筒式直线电机，用于提供提升推力的扁平式直线电机，其特点是：圆筒式直线电机采用感应直线电机，包括圆筒式直线电机初极、圆筒式直线电机次极；所述的扁平式直线电机采用永磁直线电机，包括扁平式直线电机初极，扁平式直线电机永磁体；圆筒式直线电机初极绕组与扁平式直线电机初极绕组通过连接件连接，连接件与安装壁之间采用滑块导轨进行支撑导向。

连接件背部装有制动器，圆筒式直线电机工作时，制动器工作于放松状态；扁平式直线电机工作时，制动器工作于抱闸状态。

本发明的有益效果：

基于圆筒式直线电机和扁平式直线电机的优势，提出了一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机。圆筒式直线电机主要负责提升扁平式直线电机的初极绕组，扁平式直线电机为提升平台提供推力。通过二者的交叉循环运行以及与制动器的配合，可以完成提升平台的提升。这种混合结构的直线电机可以大大减小铺设初极绕组的数量，系统成本降低。随着提升高度的增加，这种结构的直线电机优势愈加明显。

附图说明

图1是本发明的结构立体示意图；

图2是本发明的结构主视图；

图3 是本发明的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图3所示，一种圆筒式与扁平式混合结构的直线电机，包括扁平式直线电机永磁体1、扁平式直线电机初极2 、连接件3 、制动器4、制动器导轨5、圆筒式直线电机初极6、圆筒式直线电机次极7、滑块8、工字型导轨9。

圆筒式直线电机初极6与扁平式直线电机初极2通过连接件3连接在一起，连接件3上装有制动器4。连接件3下端两侧分别通过滑块8连接工字型导轨9。制动器4下面连接制动器导轨5。扁平式直线电机初极2上方设有扁平式直线电机永磁体1。

通过连接件3将圆筒式直线电机初极7与扁平式直线电机初极2连接在一起。连接件3上装有制动器4。圆筒式直线电机采用动初极结构的感应直线电机。圆筒式直线电机初极6与连接件3相连，主要用于提升扁平式直线电机初极2。当上升一段距离之后，连接件3背部的制动器4制动抱闸，将连接件3及与其连接的两套绕组固定在导轨上。扁平式直线电机初极2与连接件相连，为升降平台提供推力。当制动器将扁平式直线电机初极2绕组固定之后，扁平式直线电机初极2工作将升降平台提升一段距离。当扁平式直线电机初极与扁平式直线电机永磁体1的耦合面积即将发生变化时，扁平式直线电机制动停止。待升降平台制动抱闸之后，连接件3上的制动器4解除抱闸，圆筒式直线电机初极初极7通电，将扁平式直线电机初极2绕组提升一段距离。通过二者的交叉循环运行以及与制动器的配合，可以完成提升平台的提升。圆筒式直线电机次极7、制动器导轨5、工字型导轨9在整个提升行程内铺设。